中國(guó)科學(xué)家8月參與發(fā)表多篇Nature文章

2016年09月05日訊 8月中國(guó)學(xué)者參與的多項(xiàng)研究在Nature雜志及其重要子刊上發(fā)表，其中包括發(fā)現(xiàn)植物激素獨(dú)腳金內(nèi)酯受體，首次發(fā)現(xiàn)一群新的CD8 T細(xì)胞亞類，以及玉米基因研究新進(jìn)展。

首先來(lái)自清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院謝道昕教授與醫(yī)學(xué)院婁智勇教授、饒子和院士等合作，在《自然》（Nature）在線發(fā)表了研究論文，闡明了植物激素獨(dú)腳金內(nèi)酯的受體D14，發(fā)現(xiàn)了新型的激素活性分子CLIM，并揭示了一種全新的“底物-酶-活性分子-受體”激素識(shí)別機(jī)制。

這篇論文綜合采用生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、生物質(zhì)譜、化學(xué)合成等多方面的研究手段，通過(guò)對(duì)D14、突變蛋白D14（G158E）和突變植物d14-5的生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)鑒定，以及對(duì)獨(dú)腳金內(nèi)酯誘導(dǎo)形成的D14-D3-ASK1復(fù)合物的生物質(zhì)譜、生物化學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)受體D14蛋白水解各種不同結(jié)構(gòu)式的獨(dú)腳金內(nèi)酯分子，生成同一來(lái)源于獨(dú)角金內(nèi)酯D-環(huán)的活性分子CLIM、將CLIM完全包裹在其催化中心并以共價(jià)鍵方式不可逆地結(jié)合CLIM、招募F-box蛋白D3、觸發(fā)激素信號(hào)傳導(dǎo)鏈。

同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)，受體D14蛋白在生成激素活性分子、感知活性分子和招募F-box蛋白的過(guò)程中發(fā)生了巨大的構(gòu)象變化，揭示了D14-D3的精細(xì)互作面及其在獨(dú)腳金內(nèi)酯信號(hào)通路中不可或缺的作用，并在植物體內(nèi)鑒定了與受體D14通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合的獨(dú)腳金內(nèi)酯活性分子CLIM。

另外，來(lái)自第三軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部全軍免疫學(xué)研究所的研究人員針對(duì)慢性病毒感染中CD8 T細(xì)胞的作用機(jī)制，首次發(fā)現(xiàn)一群新的CD8 T細(xì)胞亞類，其在抑制病毒復(fù)制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該發(fā)現(xiàn)完善了慢性病毒感染免疫學(xué)機(jī)制中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為功能性“治愈”HIV病毒感染開(kāi)辟了新的可能。

在這篇Nature新文章中，研究人員證實(shí)一個(gè)表達(dá)趨化因子受體CXCR5的精疲力竭的CD8+ T細(xì)胞亞群對(duì)控制淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒（LCMV）慢性感染小鼠體內(nèi)的病毒復(fù)制起至關(guān)重要的作用。這些CXCR5+CD8+ T細(xì)胞傾向定位于B細(xì)胞濾泡中，相比CXCR5?細(xì)胞亞群表達(dá)較低水平的抑制受體，顯示更強(qiáng)有力的細(xì)胞毒性。此外，他們還確定了Id2/E2A信號(hào)軸是生成這一細(xì)胞亞群的一個(gè)重要調(diào)控因子。在HIV患者中，研究人員也鑒別出了一個(gè)病毒特異性的CXCR5+CD8+ T細(xì)胞亞群，它的數(shù)量與病毒量呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)過(guò)繼移植到慢性感染小鼠體內(nèi)時(shí)，這些CXCR5+細(xì)胞亞群比CXCR5?細(xì)胞亞群顯示更大的治療潛力，聯(lián)合抗PD-L1治療則顯示出協(xié)同效應(yīng)減少了病毒量。

研究人員利用全球不同地區(qū)的玉米自交系組成的自然變異群體，通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)83個(gè)遺傳變異位點(diǎn)（解析至42個(gè)候選基因）與玉米苗期抗旱性顯著相關(guān)。其中，最顯著的位點(diǎn)位于第9號(hào)染色體上的ZmVPP1基因中，該基因編碼一個(gè)定位于液泡膜上的質(zhì)子泵-焦磷酸水解酶。通過(guò)對(duì)大量玉米自交系ZmVPP1序列的精細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，在抗旱性強(qiáng)的材料中，ZmVPP1的啟動(dòng)子中含有一個(gè)長(zhǎng)度為366-bp的DNA片段插入（InDel-379），該片段中含有3個(gè)干旱應(yīng)答的MYB順式作用元件，因而提高了ZmVPP1在干旱脅迫下的表達(dá)量。通過(guò)雜交和連續(xù)回交的方法，將抗旱材料的ZmVPP1 基因?qū)敫珊得舾械牟牧现心苡行岣哂衩酌缙诘目购敌浴?/p>

研究人員還發(fā)現(xiàn)提高ZmVPP1的表達(dá)量，可以促進(jìn)根系的發(fā)育增加側(cè)根數(shù)目，提高葉片的光合速率和水分利用效率，從而增強(qiáng)玉米的抗旱性能力。在田間干旱缺水條件下，ZmVPP1過(guò)表達(dá)植株的產(chǎn)量顯著高于對(duì)照植株，其產(chǎn)量受干旱影響較小。該研究成果對(duì)玉米抗旱性的遺傳改良具有重要意義，為玉米抗旱新品種的培育提供了重要的基因資源和選擇靶點(diǎn)。

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